一、金屬材料及熱處理

理解強度、塑性、硬度的概念。

2.了解工程用金屬材料的分類，能正確識讀常用金屬材料的牌號。

2.1金屬材料分類及牌號的識讀：機械加工

2.1.1黑色金屬：

(1)定義：通常把以鐵及以鐵碳為主的合金(鋼鐵)稱為黑色金屬。

2)鑄鐵：灰鑄鐵HT抗拉強度(σb)200(MPa)、可鍛鑄鐵KT(H黑心、Z珠光體)抗拉強度(σb)300-伸長率06、球墨鑄鐵QT抗拉強度(σb)400-伸長率18。

(3)碳鋼：

按含碳量分：低、中、高碳鋼。

按質(zhì)量分：普通、優(yōu)質(zhì)、高級優(yōu)質(zhì)。

按用途分：

普通：Q235A：一般工程用，屈服強度Q數(shù)值235等級A。

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：45鋼：機械零件用，中碳鋼，含碳量0.45%);

碳素工具鋼：T12：工具鋼，用于刃具、量具、模具用鋼，含碳量1.2%。

鑄造碳鋼：鑄鋼ZG屈服強度不低于270-抗拉強度不低于500。

(4)合金鋼：

按用途分：機械加工

合金結(jié)構(gòu)鋼：40Cr：合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量0.40%，合金含量小于1.5%不標。

合金工具鋼：9SiCr：合金工具鋼，含碳量0.9%，Si、Cr含量小于1.5%;

高速鋼(鋒鋼)W18Cr4V：含碳量0.7-0.8%，鎢含量18%，Cr含量4%，V含量小于1.5%。

2.1.2有色金屬

(1)有色的定義：除黑色金屬以外的金屬材料，統(tǒng)稱為有色金屬。

(2)了解鋁及鋁合金。

2)了解銅及銅合金。

3、了解退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)、時效處理的目的、方法及應(yīng)用。

重點放在應(yīng)用上。

(1)退火：消除鑄件、焊接件、冷作件毛坯的應(yīng)力。

(2)時效處理：長時間退火，消除毛坯的應(yīng)力。

(3)正火：消除鍛件毛坯的鍛造應(yīng)力。調(diào)整硬度，便于加工。

4)調(diào)質(zhì)：淬火+回火，綜合機械性能。一般安排在粗加工后、精加工前。

(5)回火：消除淬火應(yīng)力。溫度越高，鋼的強度、硬度下降，而塑性、韌性提高。

4.了解金屬表面處理的一般方法。

(1)表面淬火

(2)(表層)化學(xué)處理：電鍍

物理處理：防銹漆因在金屬表面外處理，不在此列。

二、金屬切削和刀具的一般知識 機械加工

1.了解金屬切削運動及其特點，掌握切削用量三要素選用原則，會簡單計算。

1.1切削運動：

(1)主運動Vc：

(2)進給運動Vf：

(3)關(guān)系：一般主運動一個，進給運動一個或多個。

1.2切削時工件上形成的表面:

(1)待加工表面

(2)過渡表面：正在切削的表面。

(3)已加工表面

1.3切削用量

(1)切削速度Vc：Vc=(PI*d*n)/1000(m/min或m/s)

鉆頭，切削刃d變化，Vc變化

(2)進給量f：車工：mm/r;銑工：

(3)背吃刀具ap(mm)

2.了解常用刀具材料及其適用范圍。

2.1(車)刀具的結(jié)構(gòu)形式：整體式、焊接式、機夾重磨式、機夾可轉(zhuǎn)位刀片式。

2.2刀具常用材料：

(1)硬質(zhì)合金：耐溫800度以上，不能使用冷卻液。常用的有YT(鋼件：YT5、YT15、YT30)、YW(YW1、YW2)、YG(鑄鐵件、有色金屬件：YG3、YG6、YG8)三種。

(2)高速鋼：耐溫550度以上，需要使用冷卻液。

2.3刀具鈍化：

(1)磨損：刀具后刀面和前刀面磨損。

(2)崩刃：切削刃的脆性破裂。

(3)卷刃：切削刃的塑性變形。

3.了解常用刀具的主要角度及其作用。

(1)前角：增大，切削變形減小，切削熱少，切削溫度低。

(2)后角：增大，后刀面摩擦少，(工件)切削熱少，切削刃強度低，影響刀尖散熱。

(3)主偏角：減小，切削刃增加，散熱改善，切削溫度低。

(4)副編角：增大，副后刀面摩擦少，加工殘余面積大，粗糙度降低。

(5)刃傾角：影響刀頭強度和排屑方向。

(6)車刀安裝對刀具角度的影響：刀尖與工件軸線不等高情況;刀桿軸線與工件旋轉(zhuǎn)軸線不垂直度影響。

4.了解切削液的常用種類及適用范圍。

4.1切削液的常用種類：

(1)水基類：水溶液：冷卻好，潤滑差;乳化液：冷卻中，潤滑中。

(2)油基類：切削油：冷卻差，潤滑好。

5.了解常用金屬材料的可切削性。

(1)主要指標：相對加工性;與刀具耐用度、切削熱、已加工表面質(zhì)量、切屑控制和斷屑情況、切削力有關(guān)。

(2)影響因素：強度、硬度、塑性、導(dǎo)熱性等

(3)改善方法：適當(dāng)?shù)臒崽幚?，適當(dāng)調(diào)整材料化學(xué)成份。

6.了解切削過程中的物理現(xiàn)象，如切屑形成過程及切屑類型、積屑瘤形成機理及控制、切削力、切削熱及刀具磨損等。

6.1切削類型：帶狀(塑性材料如鋼件)、擠裂、單元、崩碎(脆性材料如鑄鐵)切屑。

6.2積屑瘤：

產(chǎn)生條件：中等切削速度，塑性材料。

對加工影響：保護刀具、增大前角、影響表面質(zhì)量和尺寸精度(積屑瘤不穩(wěn)定)

控制措施：提高或降低速度。

6.3切削力：

(1)主切削力Fc(消耗機床功率95%);背向力Fp(又稱徑向力，它使工件彎曲變形進而引起振動，對加工精度和表面粗糙度影響最大);進給力Ff(消耗機床功率5%)。

(2)影響因素：材料的強度、硬度、塑性、韌性;刀具的幾何角度(主偏角、前角影響最大);切削用量(吃刀量、進給量影響最大，切削速度影響不大)

6.4切削熱

(1)切削熱來源：切削層金屬變形(主要);切屑與刀具前刀面之間摩擦;切屑與刀具后刀面之間摩擦。

(2)切削熱傳出：切屑(50-80%);工件(10-40%);刀具(3-9%);周圍介質(zhì)(1%)

(3)影響切削熱因素：

a切削用量因素：切削速度影響最大;通過增加背吃刀量、降低速度來提高效率。

b材料因素：強度、硬度影響;一般來說，合金鋼比結(jié)構(gòu)鋼工件溫度高;

c導(dǎo)熱性影響：有色金屬工件溫度低;

d切屑影響：鑄鐵工件溫度低但刀尖溫度高(粒狀或崩碎狀切屑影響)。

e常用切削液影響：水溶液好，乳化液次，切削油更次。

7.遵守職業(yè)道德和職業(yè)規(guī)范，樹立安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保和產(chǎn)品質(zhì)量等職業(yè)意識。